Özetle:
- Google kimya alanında bir ilke imza attı.
- Teknoloji şirketi, kuantum bilgisayarın hesaplama işlevinde ileri bir adım attı.
- Xiao Yuan'ın makalesinde kimyasal simülasyonları yürütmek için kuantum bilgisayar kullanımının potansiyel faydalarına ilişkin ayrıntılara yer verildi.
Google'ın AI Quantum ekibinden bir araştırma grubu, bir kuantum bilgisayarda bugüne kadarki en büyük kimyasal simülasyonu gerçekleştirdi. Science dergisinde yayınlanan makalede, çalışmanın ayrıntılarına ve neden bunun kuantum hesaplamada ileri bir adım olduğuna ilişkin ayrıntılara yer verildi. Stanford Üniversitesi'nden Xiao Yuan, kimyasal simülasyonları yürütmek için kuantum bilgisayar kullanımının potansiyel faydalarını içeren ve derginin aynı sayısında yayınlanan AI Quantum'daki ekibin çalışmalarını özetleyen bir makale paylaştı.
Kimyasal süreçleri bilgisayarlarda simüle ederek tahmin etme becerisinin geliştirilmesi kimyagerler için büyük fayda sağlayacak bir gelişme olarak görülüyor. Halihazırda çoğu kimyager bunu deneme yanılma yoluyla yapıyorlar. Tahmin, hala bilinmeyen özelliklere sahip çok çeşitli yeni malzemelerin geliştirilmesine kapıyı aralayabilir. Mevcut bilgisayarlarlaysa bu tür işler için gerekli olan üstel ölçeklendirme bulunmuyor. Bu nedenle kimyagerler kuantum bilgisayarların bir gün bu rolü üstleneceğini umuyorlar.
Çalışmaya göre; şimdiki kuantum bilgisayar teknolojisi elbette böyle bir zorluğun üstesinden gelmeye henüz hazır değil ancak bilgisayar bilimcileri yakın gelecekte bu aşamaya ulaşmayı umuyorlar. Ayrıca Google gibi büyük şirketler, kuantum bilgisayarları kullanmaya yönelik araştırmalara yatırım yapıyor. AI Quantum çabalarını basit bir kimyasal süreci simüle etmeye odakladı - gerçek bir kimyasal sistemin Hartree-Fock yaklaşımı - bu özel durumda, bir diazen molekülünün hidrojen atomları ile reaksiyona girmesi sağlanarak konfigürasyonu değiştirildi.
Makaleye göre; Google'nin Sycamore kuantum sisteminin nasıl programlanacağını anlamak, sonuçların doğruluğunu nasıl sağlanacağını bulmaya nazaran daha kolay bir süreç. Kuantum bilgisayarlar herkesin bildiği gibi hatalara yatkın. Bu nedenle doğrulama, AI Quantum ekibinin gerçek başarısı oldu. Kuantum sistemi klasik bir bilgisayarla eşleştirilerek yapıldı. Bu da Sycamore makinesi tarafından verilen sonuçları analiz etmek ve ardından yeni parametreler sağlamak için kullanıldı. Süreç, kuantum bilgisayar minimum değere ulaşana kadar tekrarlandı. Ekip ayrıca, her ikisi de hataları tespit etmek ve düzeltmek için sonuçları hesaplamaya yönelik iki farklı kontrol sistemi kullandı.
Blokzincir teknolojisinin temel dayanak noktası onun kriptografik olarak güvenli bir dağıtık defter sistemi olmasıdır.Bilgisayar dünyasındaki olası bir paradigma değişikliği blokzincir tabanlı sistemleri tasarımları gereği tehlikeli hale getirebilir. Fizikçilerin on yıllardır üzerinde çalıştıkları quantum bilgisayarları böylesi bir değişime sebep olabilir.Sorulması gereken soru quantum tabanlı cihazların blokzincirleri kırma gücüne sahip olup olamayacakları.
Kuantum bilgisayarına bir örnek
Kuantum mekaniğinin prensiplerini hesaplama işleminde kullanan tüm cihazlara kuantum bilgisayarı diyebiliriz. Bilgileri tutmak ve değiştirmek için geleneksel bilgisayarlar ikili sistem kullanmaktadırlar. İkili sistemde en temel hesap birimi olan bir bir sadece 0 veya 1 durumlarından birisini temsil etmektedir. Quantum makineleri ise aynı zamanda hem 0 hem de 1 durumunu alabilen kuantum bitlerini veya kubitleri kullanır. Bu fenomen bilimde süperpozisyon diye adlandırılıyor ve hesaplama işlemlerini ikili sisteme göre daha hızlı gerçekleştirme fırsatı veriyor.
Hesaplamaları yerine getirmek için gerek süperpozisyon durumu erişilmesi ve korunması oldukça zor bir durumdur. Fizikçiler lazer ve mikrodalga ışınlarını kullanarak kubitleri bu duruma sokuyorlar ve daha sonra küçük ısı, ses ve elektromanyetik değişikliklerle bu durumu korumaya çalışıyorlar. Şu anki kuantum bilgisayarları hassas çalışma şartlarından dolayı hatalara yatkındırlar ve çoğu kez başlatılan işlemler başarısızlıkla sonuçlanıyor.
Quantum hesaplama gücü makinenin aynı anda ne kadar kubit kullanabileceği ile ölçülmekte. İki kubit ile 1990’lı yıllarda başlayan denemeler bugün Google tarafından kullanılan ve 72 kubite kadar çıkan kuantum bilgisayarlarına dönüştü.
Kripto para dünyasından birçok isim kuantum bilgisayarların üstün hesaplama gücü nedeniyle kripto paraları tehdit edeceği yorumunda bulundu. Ancak diğer bir bakış açısına göre, kuantum bilgisayarların sahip olacağı yüksek hesaplama becerisi yalnızca kripto paraları değil halihazırda bulunan şifreleme teknolojilerinin kullanıldığı tüm alanları güvenlik açısından tehdit edecek.
Kriptografi nedir?
Birine mesaj gönderdiğinizde bunun gizliliğine önem verir misiniz? Ya da hiç birinden mesaj aldığınızda bu mesajın size varmadan değiştirilmiş olduğundan şüphe ettiniz mi? Buna ister paranoyaklık deyin, ister önlem almak. Bu soruları kökünden halledecek bir çözüm MÖ 1900 yıllarından beri var.
Kriptografi (şifreleme) bilgi ve bağlantılarınızı şifreleyerek koruyan ve bu verilere sadece ilgili kişilerin erişmesini sağlayan bir yöntemdir, sanattır, yazma bilimidir. MÖ 1900 yıllarında, Mısırlılar yazdığı kitabelerde standart dışı hiyeroglifler kullanmıştır. Bu kitabeler bilinen ilk yazılı kriptografik belgelerdir. Bazı uzmanlar kriptografi biliminin yazının keşfinden bir süre sonra ortaya çıktığını ve savaş zamanları dövüş planlarından diplomatik yazışmalara kadar farkı alanlarda uygulandığını savunuyor. Şifrelemenin her zaman tek bir amacı vardı o da bilgilerin korunması. Bugün bilgisayar teknolojilerinin gelişimiyle şifrelemenin farklı şekilleri de ortaya çıktı. Güvenilir olmayan herhangi bir aracı üzerinde iletişim kurulduğu zaman şifrelemenin ne kadar önemli olduğunu görüyoruz.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-08-google-largest-chemical-simulation-quantum.html